高考申論題
105年
[核子工程] 工程熱力學
第 二 題
二、一個剛硬（rigid）且完全隔熱（well-insulated）的節流閥（throttling valve）被應用來將工作流體由高壓轉換成低壓狀態。飽和液態水穩定地進入節流閥的溫度為 150℃；離開節流閥時候的壓力為 100 kPa。如果出入口的動能變化遠小於焓的變化忽略，能量守恆方程式可以簡化到怎樣的型式？請敘述方法如何決定內能的變化。（10 分）請簡易繪出該過程於 T-s 與 p-v 圖上。（10 分）［註：不必求得答案。］
📝 此題為申論題
📜 參考法條
Q_dot - W_dot + ∑m_dot_inlet(h + ek + ep) - ∑m_dot_exit(h + ek + ep) = dE_system/dt
h = u + pv
思路引導 VIP
看到「節流閥（throttling valve）」且無熱傳與作功，應立即聯想熱力學第一定律的穩態穩流能量方程式，簡化後可得「等焓過程（Isenthalpic process）」。接著利用焓的定義 h = u + Pv 找出內能變化關係，並利用熱力學第二定律確認節流不可逆導致熵增（s2 > s1），據此標定 T-s 與 p-v 圖的狀態點與趨勢。
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
【解題思路】運用穩態穩流（SSSF）熱力學第一定律推導節流過程的等焓特性，並依據焓的定義與查表法決定內能變化，最後結合不可逆熵增原理繪製狀態圖。 【詳解】 一、運算假設與已知條件
▼ 還有更多解析內容